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电装工艺介绍 汇报人 刘尊亮汇报日期 2017年04月 目录 1 SMT焊接流程简介2 焊接前需准备数据及文件3 返修流程4 三防涂覆5 涂胶加固6 螺接紧固7 涂螺纹胶8 手工焊接 1 SMT焊接流程简介 1 SMT焊接流程简介 SMT常见生产流程图 1 SMT焊接流程简介 制前准备工程预审可制造性审查 EQ确认 工艺制定 数据处理a 处理产品数据 转化为贴片机所需资料 b 程序编辑和优化 c 治具投制 物料准备a 物料点检 包括数量 规格型号及品质 b 器件去湿准备 印刷 其作用是将焊膏漏印到PCB 印刷电路板 的焊盘上 为元器件的焊接做准备 钢网 钢网的局部 焊膏 印刷动作模型如下 印刷之后带有焊膏的电路板如下 1 SMT焊接流程简介 贴片 作用是将表面组装元器件准确放置到PCB固定位置上 物料安装位置及完成贴片的局部效果如下图 注意 需要提供编带物料 散料将无法使用机器 1 SMT焊接流程简介 回流焊接 回流焊接其作用是将焊膏熔化 使表面组装元器件与PCB板牢固粘接在一起 常见设备为热风回流炉 回流曲线设置参考IPC STD020标准要求 实测峰值温度有铅焊接225 230 无铅焊接240 245 1 SMT焊接流程简介 范例曲线 插件焊接焊接方式主要有 手工焊接 选择性波峰焊和波峰焊 压接 通过压接机将压接件的管脚直接压入PCB的压接孔中 电动伺服压力机 清洗 其作用是将组装好的PCB板上面的对人体 环境 可靠性有害的焊接残留物如助焊剂等除去 清洗方式 1 浸泡人工刷洗2 喷淋清洗清洗溶液 1 纯水2 皂化水3 有机溶剂 1 SMT焊接流程简介 有铅无铅工艺区别 1 SMT焊接流程简介 2 焊接前需准备数据及文件 2 焊接前需准备数据及文件 2 1数据要求 电装所需要数据文件有钢网数据 贴片数据 此数据可从制作PCB的原始设计文件中输出 gerber数据 投制钢网以及编程时需用 要求gerber数据至少包含以下几层 Bottom及Top阻焊层 Bottom及Top丝印层 Bottom及Top焊盘层 外框层 详见图例 贴片元器件中心坐标 2 2文件要求 电子版本的图纸 尽可能的以excel方式提供 便于数据处理 图纸中应至少包含位号 封装 规格及用量的信息 2 焊接前需准备数据及文件 焊接说明 主要描述图纸中未尽事项 如灯 二极管的方向 表贴座的方向以及个别特殊器件焊接的说明 见示例 2 焊接前需准备数据及文件 静态阻值测试表 Excel版本 需要明确测试位置以及参考值 3 返修流程 3 返修流程 PCBA返修流程图 返修台 4 三防涂覆 4 三防涂覆 4 1三防介绍 三防 是指 防潮 防霉 防盐雾腐蚀 涂覆方法 可采用喷涂 刷涂 浸涂等工艺方法进行施工 三防漆种类 AR型 丙烯酸树脂 ER型 改性环氧树脂 SR型 有机硅树脂 UR型 聚氨酯树脂 哈尔滨化工研究所DBSF 6101 4 2三防工艺流程图 4 3三防检验 分层 移除保护时造成分层 漆层附着力较差 涂层达到指触干燥时 涂层仍柔软 去除保护 4 3三防检验 气泡 流平挥发区域排风量过大 三防漆粘度过大 气泡无法迅速释放 炉温过高 4 3三防检验 局部反润湿 接触板子时戴手套 清洗板子 溶剂型三防胶比水溶性或100 固含量的三防胶更不容易产生反润湿 4 3三防检验 裂纹 优化炉温曲线 炉温不能过高 减小膜厚 清洗板子 尤其是焊点周围 4 4去除三防漆 目前国内外常用的三防漆去除方法有机械方法 Mechanical 加热法 Thermal 微研磨法 Abrasive 和化学溶剂法 Chemical 等 机械方法机械方法指用锋利的小刀或手握砂轮等工具刮 切或打磨漆层 或者采用竹签等器具手工进行物理剥离 这对操作者提出了较高的要求 容易给产品带来严重的损害 虽然机械方法去掉三防漆保护层也许是最容易的方法 但却是人们最不愿意使用的 加热法一般采用电烙铁直接加热到一定的温度把三防漆烧透 但是多数固化后的三防漆能耐住很高的温度 需要非常高的温度或长的时间去除 会使旁边的漆膜变色或老化 留下一些残留物 甚至可能会烧焦层压基材或使之分离 而且一些对温度较敏感的元器件不适合采用此方法 此外 某些三防漆加热后会释放有毒气体 需采取相应的保护措施 4 4去除三防漆 微研磨法将特殊配方的介质微粒导入压缩气流 在特定可调的压力下将介质有选择性地喷射到所需清除三防涂层的部位 将PCB及元器件上的三防涂层快速 有效地清除 微研磨法操作必须非常熟练 不能让高速粒子进入研磨位置周围的柔软保护膜中 此外 在高速粒子通过的路径上会产生静电荷 易造成静电损伤 目前通过离子风刀 定制ESD手柄和喷嘴 静电消散底板和接触探头进行ESD防护 ESD电压可控制在 10V的范围内 并且许多微研磨系统有抗静电电离器 在装置的内部有接地点 选用媒介的种类 微粒大小 形状 硬度及静电值 对去除效果有直接的影响 目前常用的介质微粒有以下几种 4 4去除三防漆 1 生物媒介 如胡桃壳 一种较软的媒介 适用于各种三防漆涂覆层 大颗粒 直径250um 的胡桃壳能够迅速地去除涂覆层 而且由于本身材质较软 操作失误时带来的后果也不会很严重 其生物降解性也不会对环境造成污染 但会产生残留物 且会产生非常高的ESD电压 在某些应用中可高达25000V 2 塑料媒介硬度类似胡桃壳 颗粒比胡桃壳略小 直径200um 去除涂覆层的时间较长 但能减少静电释放 且可重复使用 3 碳酸氢钠最软的一种 针状或单晶状的结构使之成为打磨柔韧材料的最佳选择 可用来去除较硬的难处理的涂层 溶于水因此非常容易清洁 4 三氧化二铝较硬的媒介 可打磨电路板 所产生的静电电压通常在500 1000V之间 4 4去除三防漆 化学溶剂法这是目前去掉三防漆涂覆层最常用的办法 化学溶剂法能否成功取决于需去除的三防漆涂覆层的化学性质和具体溶剂的化学性质 所选用的化学溶剂要确保不会损坏基板和返工位置邻近的部位 在大多数情况下 化学溶剂并不真正把涂覆层溶解掉 而是让它膨胀 涂覆层一旦膨胀 就可以很容易地把它轻轻刮掉 或者轻轻擦掉 如有机硅三防漆 需要去掉印制板组件两面的整个涂覆层时 必须把整个印制板组件浸入清除剂中 三防漆涂覆层的去除时间取决于涂覆层的具体组分 所选的清除剂 以及涂覆层的厚度 浸泡后需要用刷子将涂覆层残余去除干净 当涂覆层去除干净后 需立即用乙醇进行清洗 并经去离子水洗涤后进行干燥 对于印制板组件局部区域或元器件表面涂覆层 可直接用棉签蘸取溶剂或凝胶状溶剂将涂覆层擦除 上海桥融化工科技有限公司型号 QAD600 5涂胶加固 5涂胶加固 5涂胶加固 水平安装元器件其一侧粘接长度大于元件长度 L 的50 粘接高度不超过元件直径的50 但高于25 D 元器件两侧均要涂胶 5涂胶加固 竖直安装元器件其一侧粘接高度大于元件长度 L 的50 粘接圆周大于25 圆周 5涂胶加固 5涂胶加固 6螺接紧固 6螺接紧固 紧固使用装配工具将螺纹连接件与螺纹紧固件紧密结合在一起 并保证一定预紧力的过程 表示相同意思的称谓有 拧紧 打紧 上紧 打螺钉等 扭矩在螺纹连接中 为达到一定的预紧力而通过装配工具施加在螺纹紧固件上的扭矩 表示相同意思的称谓有 力矩 扭力 扭矩国际单位为 牛顿 米 N m 工程单位为 千克力 厘米 kgf cm 换算关系 0 98N m 10kgf cm 在我司的生产中 一般以 厘牛顿 米 cN m 为单位 1N m 100cN m 6螺接紧固 紧固扭矩在紧固过程中 为保证足够的预紧力 以达到可靠的机械连接和 或电气连接而通过装配工具施加在螺纹紧固件上的扭矩 也称为 拧紧扭矩 拧紧力矩 等 电动螺丝刀 力矩螺丝刀和批头电动螺丝刀 常用的称谓有电批 电动起子 电动螺钉旋具等 力矩螺丝刀 也叫扭力起子 扭力螺丝刀 通俗的理解就是有扭矩值的螺丝刀 批头 安装于电动螺丝刀或力矩螺丝刀上 常用称谓有起子头 电批头等 批头根据其头部形状不同 有十字批头 一字批头 六角批头 套筒批头 六角花型批头等 6螺接紧固 规格表示方法 手批类型 PXL示例 十字批 1X75 十字批与十字批头 示例 十字批头 卡接式 5 1X3X30X60 6螺接紧固 P值对十字头而言P越小 表示顶部十字越尖 P越大 表示顶部十字越钝 对批头而言 如0号批头 1号批头即指P值为0和1的十字批头 6螺接紧固 安装方式批头与电动螺丝刀 力矩螺丝刀的接口形式 有卡接式和插接式两种 卡接式 插接式 6螺接紧固 常用螺钉公司最常用的紧固件头部形状是带十字槽的紧固件 螺钉十字槽通用有H型和Z型2种 常用H型 H型十字槽在紧固时需要附加一定的轴向力 6螺接紧固 电动螺丝刀扭矩范围电动螺丝刀的选择要注意其扭矩范围 为保证较精确地控制扭矩 一般电动螺丝刀的扭矩范围应满足以下关系 所需扭矩 电动螺丝刀最大扭矩 3倍所需扭矩电动螺丝刀最小扭矩 0 8倍所需扭矩 6螺接紧固 电动螺丝刀扭矩和精确控制范围 力矩螺丝刀扭矩范围和精度 6螺接紧固 我司螺纹紧固件使用奥氏体不锈钢材质 螺纹连接件一般为钢 铝 环氧玻璃布层压板 可以参照下表选择拧紧扭矩 扭矩与工具选用表 6螺接紧固 成组螺钉的紧固方法安装成组螺钉的原则是交叉 对称 逐步地紧固 逐步紧固是先将所有螺钉拧入三分之一 预装在螺孔内 然后再紧固其余三分之二 逐步紧固是为了减少被紧固件的变形 应力 紧固条形 方形和圆形工件上的螺钉顺序见附图 如有定位销钉 则先从定位销钉附近开始 拆卸螺钉时 同样必须按相反方向 依次将所有螺钉都松动一下 然后再完全拧下 螺母的紧固和拆卸方法和螺钉相同 6螺接紧固 6螺接紧固 6螺接紧固 扭矩校准对于电动螺丝刀扭矩的调整 用扭矩测试仪进行调整和校正 公司目前主要使用的扭矩测试仪为HP 100数字扭力测试仪 有两个测试量程 1 078N m 9 8N m和0 147N m 0 98N m 对应有两个测试弹簧 在扭矩校准时须注意选用正确量程 黑色弹簧量程为1 078N m 9 8N m 黄色弹簧量程为0 147N m 0 98N m 首先打开数字扭力测试仪HP 100开关 单位调整到N m MODE调整到PEAK 按reset键复位 必要时校零 在校准时 注意首先使弹簧处于松弛状态 然后再开动电动螺丝刀使弹簧压紧 进行测量 由于测量的误差 同一扭矩一般至少应进行3次测量 6螺接紧固 注意事项螺钉采用弹簧垫圈时 弹簧垫圈切口应被压平 弹簧垫圈下应有平垫 禁止螺钉下直接垫弹簧垫圈紧固 可以在螺钉和螺母 或螺孔 结合处点红色硝基磁漆 用于防松和标识 7涂螺纹胶 7涂螺纹胶 涂胶方法 用竹签在螺钉前 2 3 牙螺纹处涂抹适量螺纹胶 注意事项 乐泰厌氧型螺纹胶在空气中不会固化 当螺钉拧紧后 螺纹胶与空气隔绝后开始固化 7涂螺纹胶 7涂螺纹胶 7涂螺纹胶 8手工焊接 手工焊接工艺流程图 8手工焊接 注意事项温度设置 手工焊接电烙铁设置温度应根据被焊接件 焊盘大小 板材 板层数 元器件引脚或焊端大小以及材质等 热容量的大小 电烙铁功率 烙铁头的形状 电烙铁的回温速率等来进行确定 不应单纯靠增加烙铁头设置温度来达到焊接温度 应选择匹配的功率和烙铁头大小及形状 清洗 焊点及周围表面的焊剂残留物 油污 灰尘等应进行100 的清洗 PCB板组件清洗工作应当天完成 确保板面洁净 扁平鸥翼形引线 侧 偏移 可接受 最小末端连接宽度 C 等于引线宽度 W 的75 扁平鸥翼形引线 最 侧 连接长度 D 可接受 当脚长 L 大于3倍引线宽度 W 时 最小侧面连接长度 D 等于或大于三倍引线宽度 W 扁平鸥翼形引线 最 侧 连接长度 D 可接受 当脚长 L 小于3倍引线宽度 W 最小侧面连接长度 D 等于100 L 扁平鸥翼形引线 最 跟部填充 度 E 目标 跟部填充延伸到引线厚度以上但未爬升至引线上方弯曲处 焊料未接触元器件本体 扁平鸥翼形引线 目标 缺陷 矩形或 形端 式元器件 侧 偏移 目标 无侧面偏移 可接受 侧面偏移 A 小于或等于元器件端子宽度 W 的